Электрические машины. Трёхфазные трансформаторы. (Лекция 7) презентация

и группы соединения обмоток трёхфазных трансформаторов; особенности режима холостого хода трёхфазных трансформаторов.

8. ТРЁХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
8.1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА

Групповой трансформатор

фаз:
размещаются на одном стержне;
имеют одинаковое направление намотки;
имеют симметричную маркировку выводов.

Принятые положительные направления:
ЭДС – от конца к началу обмотки;
Напряжения – от начала к концу.

Возможные схемы соединения обмоток: треугольник
звезда , зигзаг , звезда с нулём ,
зигзаг с нулём .

первичной и вторичной обмоток. Группа соединения обозначается цифрами от нуля до 12 и определяется следующим образом …
Выпускаются
трансформаторы

магнитном потоке ток холостого хода из-за нелинейности магнитной характеристики будет несинусоидальным:


В трёхфазном трансформаторе:

не содержат
3-й гармоники, поэтому
практически синусоидальны

В групповом трансформаторе
фазные ЭДС несинусоидальные

В трёхстержневом трансформаторе потоки третьей гармоники малы, поэтому фазные ЭДС искажены в меньшей степени

Линейные ЭДС не содержат
третьих гармоник

поэтому будут практически синусоидальны, магнитный же поток будет содержать 3-и гармоники

Результирующий маг-
нитный поток будет
скомпенсирован и ЭДС
будет синусоидальна

фазные напряжения вторичной обмотки, фазные напряжения и токи первичной обмотки.

Заданы: линейные напряжения первичной обмотки
,фазные токи вторичной обмотки

Общим методом анализа несимметричных режимов является метод симметричных составляющих .

- уравновешенная ( ) симметричная ( ) система токов прямой последовательности фаз;
- уравновешенная ( ) симметричная ( ) система токов обратной последовательности фаз;
- неуравновешенная ( ) симметричная ( ) система токов нулевой последовательности фаз.

любая несимметричная система токов или напряжений может быть представлена как сумма трёх симметричных

систем прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз.
Например для системы несимметричных токов

При этом :
для токов прямой и обратной последовательностей
используется упрощенная схема замещения Zтр=
для токов нулевой последовательности используется
Г – образная схема замещения. При этом для трансфор-
маторов со стороны звезды

Токов нулевой последовательности нет там, где нет нулевого провода, т. е. в схемах
В этом случае отпадает необходимость разложения токов на симметричные составляющие, так как токи нулевой и обратной последовательности одинаково трансформируются из одной обмотки в другую.
Если пренебречь токами намагничивания и принять
то т. е. МДС обмоток уравновешивается в каждой фазе и каждую фазу можно рассматривать отдельно. Тогда


Несимметрия напряжений мала, так как …
Коэффициент несимметрии допускается 2%

токи нулевой последовательности протекают в обеих обмотках, поэтому МДС уравновешиваются в каждой фазе и искажение напряжений как и в предыдущем случае мало.
В трансформаторах вторичные токи нулевой последовательности не трансформируются в первичную обмотку, поэтому становятся полностью намагничивающими и создают потоки нулевой последовательности, которые в свою очередь вызывают появление ЭДС нулевой последовательности в обеих обмотках, искажающие симметрию фазных напряжений.

, ток намагничивания = 0, нагрузка несимметричная

По 1-му закону Кирхгофа:
для первичной цепи –
для вторичной цепи –

Тогда их сумма

По 2-му закону Кирхгофа
для замкнутой магнитной цепи:
по контуру АаbB
по контуру AacC

Их доля , являющаяся током нулевой последовательности замыкается через нулевой провод. Ток в нулевом проводе
В рассматриваемом случае, когда с учётом коэффициента трансформации К=W2/W1 первичные токи










В схеме потоки нулевой последовательности в каждом стержне компенсируются, поэтому искажение напряжений по сравнению со схемой на порядок меньше.